Синхронный редукторный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02K19/02 

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электродвигателям с электромагнитной редук цией частоты вращения. Известны синхронные редукторные электродвигатели, содержащие зубчатые статор и ротор, обмотку якоря и обмотку аксиального возбуждения ij Недостатком такого двигателя явля(ртся большой расход активных материалов из-за низкого коэффициента использования активного объема, величина которого ограничивается малым значением коэффициента пульсации проводимости воздушного.зазора. Известны также синхронные редукторные электродвигатели, содержащие зубчатые статор и ротор, обмотку, уложенную в пазах ротора, выходной вал и щиты 2j . Недостатком известного электродвигателя является пониженная удель ная мощность в связи с недостаточно эффективном преобразованием {электромеханической энергии, обусловленньгм ограниченной величиной коэффициента пульсации магнитной проводимости воздушного зазора. Цель изобретения - повышение удельной мощности электродвигателя, Указанная цель достигается тем, что синхронный редукторный электродвигатель, содержа11ий зубчатые статор и ротор, обмотку, уложенную в пазах ротора, выходной вал, щиты, снабжен катками, установленными на роторе и размещенными в отверстиях щитов, устройством передачи несоосного вращения, соединенным с выходным валом, ротор расположен в расточке статора эксцентрично, а числа зубцов статора и ротора отличаются на единицу. На фиг. 1 представлен двигатель аксиальным возбуждением, продольный разрез/ на фиг. 2 - двигатель с радиальным возбуждением, продольный разрез) на фиг. 3 - зубцовая чока ротора и статора двигателя, на фиг. 4 - форма распределения магнит .ной проводимости воздушного зазора вдоль расточки статора. Электродвигатель содержит зубчатый статор 1 и зубчатый ротор 2. .В пазах 3 статора 1 размещена обмот ка якоря 4. Ротор 2 расположен эксцентрично относительно расточки ст.атора 1. Двигатель имеет катки 5, установленные на роторе 2 и расположенные в отверстиях 6 щитов 7 статора .1, и устройство 8 передачи несоосного вращения от ротора 2 к выходному валу 9, например, в виде карданного вала. Результирующая н.с. статора создает в воздушном зазоре магнитное поле (как и в обычных редукторных двигателях), распределенное только на одном полупериоде изменения проводимости воздушного зазора. Лпя образования силы одностороннего магнитного тяжения проводимость воздушного зазора вдоль расточки статора имеет только один период изменения (фиг. 4), поэтому числа зубцов ста.тора 1 и ротора 2 отличаются на единицу (фиг. 3). Диаметр ротора D связан с диаметром расточки статора D соотношениемв таком же отношении находятся диаметры катков 5 ротора 2 и отверстий 6 щитов 7 статора 1. Электродвигатель работает следующим образом. При подаче питания на обмотку ,якоря А образуется магнитное поле,, распределенное на одном полупериоде изменения проводимости воздушного зазора и перемещающееся вдоль расточки статора 1. Ротор 2 притягивается к статору t и приходит в синхронное вращение. При этом происхоит быстрое обкатьгоание (равное скорости перемещения магнитного поля) ротора 2 по каткам 5, причем зубцы ротора 2 последовательно притягиваются к близлежащим зубцам статора 1. Центр ротора .2 совершаетвращение относительно центра статора 1 со скоростью вращения поля, а сам ро-тор 2 медленно вращается относительно своего центра. Скорость его вращения определяется как у обыкновенных редукторных двигателей числом зубцов ротора Ир , G)|j С0, Передача вращений ротора 2 относительно своего центра к выходному валу 9 осуществляется с помощью устг ройства 8 передачи несоосного вращенияКатки 5 выполняют только функцию ачения, т.е. обеспечивают перемещение ротора, они не могут обеспечи вать редукцию частоты вращения , как у двигателя с катящимся ро тором. . Коэффициент использования электрических машин определяется величиной электромагнитного момента М, приходящегося на единицу активного объема где 6 - активная длина двигателя. Величина электромагнитного момен та редукторньк двигателей пропорцио нальна коэффициенту пульсации проводимости воздушного зазора /3) , ко торьй определяется отношением переменной составляющей к постоян924 . ной составляющей Дд проводимости воз дущного зазора (фиг. 4) о ««ах При эксцентричном расположении ротора относительно растрчки статора значение максимальной проводимости moix Р положении зубцов статора и ротора зуб-зуб увеличивается за счет уменьшения величины воздушного зазора, а минимальное „( при положении зуб-паз уменьшается за счет увеличейия воздушного зазора (фиг. 3 и 4). В результатеповышак тся коэффитщент пульсации проводимости и величина электромагнитного момента, а следовательно, и удель ная мощность предлагаемого электро:ДвигаТеля.

СИНХРОННЫЙ РЕДУКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержагций зубчатые статор и ротор, обмотку, уложенную в пазах ротора, выходной вал, щиты, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной.мощности электродвигателя, он снабжен катками, установленными на роторе и размещенными в отверстиях щитов, устройством передачи несоосного вращения, соединенным с выходным валом, ротор расположен в расточке статора эксцентрично, а числа зубцов статора и ротора отличаются на единицу . (Л

у//// ///2у л

V к / Оч

а

3X

3

Y///////////////////. Фиг. 2